手持技术数字化实验支持下的化学概念教学研究进展*

以“中国知网”数据库发表的手持技术数字化实验支持下的化学概念教学研究主题的期刊论文为研究对象,使用内容分析法,从概念选取、应用价值、应用策略等3个维度综述手持技术数字化实验支持下的化学概念教学的研究进展。最后,基于已有研究,得出相应启示,并提出该领域的研究展望。     

化学“四重表征”教学模式的理论建构与实践研究——从15年数字化手持技术实验研究的回顾谈起

回顾15年数字化手持技术实验研究中对“曲线表征”定量分析方法的论述,剖析化学“四重表征”教学模式理论的建构背景,采用文本分析法,从“四重表征”的理论创新、研究内容和应用案例3部分进行分析.以此为落脚点提出3点建议:提高教师的“四重表征”意识和转换水平;从心理机制层面研究学生迷思概念的成因;积极开发基于定量探究实验的教学案例,进而培养学生定量分析的思维,提高学生“四重表征”间转换水平和科学概念转变能力.     

手持技术数字化实验情境试题特征分析——2013—2022年全国中考化学试题

以2013—2022年共10年的全国中考化学试题为样本，采用内容分析法，构建“多重表征-SOLO”分析模型，从手持技术数字化实验情境试题题型、知识主题与“多重表征-SOLO”水平等3个维度进行频数统计，并尝试探究试题题型、知识主题与“多重表征-SOLO”的关系。得出“试题类型以‘实验探究’为主，知识主题丰富，试题的考查难度较大等”的结论。最终，为教学测评和试题命制提供实质性建议。     

DIS数字实验探究蜡烛燃烧现象

新课标将科学探究置于各内容主题之首,同时渗透在各主题内容之中,沪教版九年级《化学》教材,为加深学生对灭火原理的认识和提高学生科学素养,演示有关蜡烛的2个实验,然而由于受到实验条件的限制,实验现象的解释学生存在问题,借助数字实验对实验进行设计很好地解决了问题。     

手持技术数字化实验学生态度量表的初步编制和应用*

为探析学生对手持技术数字化实验的态度,基于技术接受模型TAM3和《教师对手持技术实验的态度》量表,初步编制手持技术数字化实验学生态度量表。以4所中学的91名高一学生为调查对象,结果显示:(1)量表信效度良好;(2)学生对手持技术数字化实验整体持积极态度,尤其是产出品质和行为意向;(3)不同学校、不同教学时长的学生在技术焦虑维度存在显著性差异;(4)聚类分析法将学生分成“S1低易用组” “S2高意向组”和“S3高焦虑组”,3组学生在技术焦虑、感知易用性和行为意向维度相互存在显著性差异。     

中学化学手持技术数字化实验研究的演进及展望*

正手持技术数字化实验是信息技术在中学化学实验教学中的有效使用,有利于开展验证性实验和探究性实验教学及推进信息技术与教育教学的深度融合,也利于培养学生的实验技能和提升学生的科学研究素养。1 中学化学手持技术数字化实验研究的演进经文献统计分析,得出中学化学手持技术数字化实验的演进及特点:(1)大致可分为3个阶段;2004-2007年为酝酿期,2008-2012年为徘徊期,2013-至今为快速发展期;(2)在被引较高的前10篇文     

利用手持技术数字化实验促进学生原电池概念认知*——ZnCu稀硫酸原电池与Zn和稀硫酸反应的比较

以ZnCu稀硫酸原电池与Zn和稀硫酸反应的比较实验为例,探讨根据TQVC概念认知模型,设计促进学生原电池概念认知的手持技术数字化实验。具体过程是:将原电池概念关键内涵转化为可测量的温度和电流概念的关联属性,利用温度传感器和电流传感器测量实验的热能和电能的变化,通过实验数据、曲线及其四重表征分析得到实验结论,并判断实验设计的有效性。对实验设计的关键和实验证据的使用进行了讨论。     

走进真实情境的初中化学教学——溶液的形成

“溶液的形成”是初中化学学习物质的多样性的典型性内容。通过“制奶茶—探奶茶—品奶茶”3个环节使学生设计实验,运用手持数字化实验、模型示意图等多种手段,观察、比较、分类、推理,从多角度认识溶液,建构溶液的宏观特征与微观本质的关联。在真实的生活情境中转变实验策略,改变学习方式,完成具有挑战性的任务,逐步加深对溶液这一核心知识的理解和迁移应用。在“做中学”“用中学”中领悟学科观念、方法和价值。     

从误区走向真实：基于手持技术的化学试题情境分析

利用手持技术数字化实验测量曲线分析5道中、高考试题,对此类化学试题情境的真伪加以求证,以案例探究化学试题情境如何从教学误区走向真实情境,使试题的命题立意更高,情境更真,设问更实,更加有效地探查学生批判性、创新性等高阶思维,从利于“甄别选拔”逐步过渡到兼顾“导向教学”,发挥试题的育人价值和功能。     

手持技术数字化实验主题培训“一体化”的设计与实践*——以7天“省培计划”集中培训为例

目前大多数区域中学教师专项培训的痛点在于培训主题泛化、内容拼盘化、评估弱化,导致成果少、收效差、获得感少等结果;难点在于如何找到成人短期培训的“药方”。而主题培训的一体化设计就是破解以上难题的突破点。在以往的“国培计划”与“省培计划”的多年培训经验总结基础上,提出了主题培训“一体化”的设计理念、整体设计框架及具体实践方案。以华南师范大学“省培计划”高中化学班手持技术数字化实验7天集中培训为例,检验了主题培训一体化设计的实践效果,并在此基础上开发了基于主题一体化的“1+1+4”教师培训范式。调查结果显示,手持技术数字化实验主题培训一体化设计在实践上具有良好的应用效果和推广价值。     

基于“HEART”理念的化学实验教学改革研究

为提高实验教学质量,分析当前实验教学存在的问题,创建先进的“HEART”实验教学理念。以此教学理念为指导,开展了化学实验教学体系、教学方法、教学团队、教学质量评价研究。建立了“二渗透、四结合”的实验教学体系,培养了学生的创新精神和实践能力;形成了以学生为中心的快乐实验教学方法,激发了学生实验的积极性和创造性;建立了实验教学质量评价体系,完善激励机制,敦促教师不断提高实验教学能力;建立了柔性的实验教学改革运行机制,形成了教学改革长效机制。     

氢氧燃料电池实验的装置改进与实验条件优化

对氢氧燃料电池的实验装置进行简易化改进,确定电池性能指标、影响因素,设计正交实验方案,探讨正负极碳棒淬火的次数、电解时长、硫酸钠电解液浓度等4个因素对性能指标的影响,获得主要影响因素和最优实验条件。     

化学探究实验教学应该注重过程性适时评价和实验的有效整合

在开展探究性实验教学时，结合实例说明应重视探究实验的适时评价：实验前（课前）准备阶段，侧重如何指导学生进行自我主动评价；实验过程中的引导，侧重指导学生如何进行生生之间的主动评价和必要的师生之间的适时评价；实验后侧重师生的指导督促评价，指导学生进行反思小结和提升，并及时对实验进行整合。     

X射线衍射仪仿真实验教学平台的设计与应用

X射线衍射仪测试实验课受学时和射线装置的限制，学生难以理解仪器的结构、工作原理和工作过程，影响实验教学效果。为了提高实验教学质量，做到学以致用，以Unity3D和Java Web为基础设计开发了X射线衍射仪仿真实验教学平台。学生既可以在该平台在线演示测试过程和学习X射线衍射仪工作原理，又可以通过该平台的在线考试系统了解自己对相关知识的掌握情况。该平台的使用不仅丰富了X射线衍射仪测试实验教学的手段和评价体系，而且还有效提升了学生对科研的兴趣和实验动手能力。     

设计组合实验装置多视角探究二氧化碳

通过设计组合与改进二氧化碳的实验装置,对二氧化碳的性质、分离与提纯、定性检测、定量测量、制备新物质等方面进行了探究,培养学生的综合探究与设计实验的能力。     

基于SOLO分类理论调查高中生对化学实验的理解水平

选取人教版高中教材《化学1》中10个实验,对北京市6所中学的364名高一学生进行调查研究,结果表明：学生对化学实验的理解水平总体不高;关联结构均值显著低于单一/多元结构和拓展抽象结构;3个维度之间呈显著正相关;学生对无机非金属元素一章的实验的理解水平较低;对溶液配制实验和金属钠的相关实验的理解水平较高。男生和女生在化学实验理解程度上没有显著性差异。基于调查结果提出实验教学建议。     

大学实验教学中数据处理系统的开发和应用*

借助专业软件开发数据处理系统逐渐取代了传统的人工计算过程。以“化学海洋学实验”课程的数据自动处理为研究案例,介绍了数据处理系统的开发和应用过程。该系统的计算程序用R语言编写,用Java语言实现可视化,可以用实验数据快速得到最终结果并监测实验中间环节,简化了计算程序。教师可以及时检查学生实验数据的可靠性和准确性,有效地提高了教学效率。     

化学需氧量(COD)测定的绿色化教学实验方案与实践

在以邻苯二甲酸氢钾配制的水样作为测定COD水样,以及硫酸铁代替硫酸汞的条件下,通过对水样体积、重铬酸钾溶液的体积、浓硫酸用量以及加热回流时间等几方面因素的讨论,设计出适合COD测定教学实验的实验方案。采用该实验方案不仅能够很好地达到实验教学的目的,而且可以减少有毒有害废液的产生和排放。该实验方案可以作为COD测定的绿色化教学实验推广应用。     

信息化教学背景下无机化学元素性质实验教学模式的重构与实践

以高效、合理利用信息化教学资源为基础,重新构建了无机化学元素性质实验教学模式。介绍了构建教学模式中微视频的使用方法,基本实验和自主实验相组合的教学内容,以及多途径考核评价的方法。探讨了元素性质实验教学模式重构后的实践效果,改善了教学现状,有助于提升教学效果。     

基于虚拟仿真技术的热分析实验教学探索与实践*

针对热分析实验教学,设计和开发了热分析仪虚拟仿真实训系统,提出了一种新的基于虚拟仿真技术的仪器分析测试类实验课教学模式,并将其应用于实际的实验教学中。对随堂实验教学质量进行了调查,结果表明此种实验教学模式很大程度上提升了学生自主学习的兴趣,提高了学生的综合实践能力。